本发明涉及电子纸制备相关，尤其是涉及一种电子纸墨水的像素级限域填充封装方法及其应用。
背景技术：
1、在电泳电子纸技术的发展进程中，实现高分辨率有源矩阵tft驱动下相邻像素间带电颗粒(即墨水)的有效横向隔离，始终是一个核心的技术难题。从器件设计的本质出发，这一挑战实质上转化为了如何在微米乃至纳米尺度上，对显示墨水实施精确且高效的像素级物理边界划定与隔离。
2、当前，业界广泛采用且已被证明为有效的方法是微胶囊封装技术。该技术通过将含有带电颗粒的显示墨水封闭在微小的、独立的胶囊结构中，利用胶囊壁的物理屏障作用，有效阻止了墨水颗粒在不同像素间的迁移与混合。然而，微胶囊技术的实施并非毫无障碍：一方面，胶囊的尺寸均一性、壁厚控制等参数的精确调控面临巨大挑战，这些细微差异往往直接导致显示膜片整体性能的波动与不一致性；另一方面，胶囊壁本身作为额外引入的界面，其固有的电阻特性会引入额外的电压降，进而推高了驱动电路所需的电压阈值，增加了能耗并可能影响器件的长期使用稳定性。
3、鉴于上述问题，科研人员开始探索非胶囊化的像素封装新路径。如在常规的开放像素结构中直接填充显示墨水，随后利用精密设计的卡扣结构或整面涂覆的粘性材料来构建像素间的物理屏障。这种方法旨在简化封装流程并降低成本，但同时也引入了新的问题，如封装过程中难以彻底排除的空气泡、以及可能因封装材料在像素边缘形成的墨水残留，这些因素均可能对显示效果造成不利影响，如对比度下降、色彩均匀性受损等。
4、因此，开发一种新的电子纸墨水的像素级限域填充封装方法具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电子纸墨水的像素级限域填充封装方法，该方法不仅可以降低电泳器件的封装难度，而且还能避免像素墙顶端墨水残留及墨水与有机胶水的接触所带来的器件边缘像素污染等问题。
2、本发明还提出上述方法的应用。
3、根据本发明的一个方面，提出了一种电子纸墨水的像素级限域填充封装方法，包括如下步骤：
4、使电子纸显示装置的下基板处于充满第二相流体的封装环境中填充墨水，再将所述电子纸显示装置的上基板与下基板贴合封装，其中，所述第二相流体为与所述墨水不能互溶的导电液体，所述下基板朝上基板方向设有疏水绝缘层，所述疏水绝缘层上间隔设置有至少两个以上的像素墙，所述上基板朝下基板方向设有胶框，所述胶框高度满足如下条件：像素墙高度<胶框高度。
5、根据本发明的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：通过在电泳显示装置制造过程中巧妙地引入与墨水互不相溶的第二相导电液体作为封装环境，即在器件中间引入一层极性液体作为第二相导电流体，这一巧妙的设计实现了多重性能提升。首先，这一设计充分利用了两相流体之间固有的润湿性差异及像素结构边缘本身的几何能垒约束，实现对于墨滴的像素级精确分割与有效限域。这种机制有效地防止了墨水颗粒的跨像素窜动，即确保了墨水稳定地保持在各自预定的像素区域内，避免了“墨水溢出”现象，从而显著提升了显示图像的清晰度和稳定性。其次，引入的第二相导电流体不仅可作为封装介质，还因其具有良好的导电性，在不影响整体电路性能的前提下，有效避免了封装腔体可能形成的空泡等缺陷，这些缺陷通常是导致器件性能下降甚至失效的关键因素。同时，其导电特性确保了电流传输的顺畅，未引入显著的压降，维护了器件的高效运行。进一步地，采用纯水等极性流体作为第二相导电流体，相较于传统墨水常用的有机溶剂体系，显著改善了封装界面的物理化学性质。这种转变减少了固液接触界面的复杂性，尤其是避免了有机溶剂与胶水之间可能发生的不良相互作用，如溶胀、溶解或化学反应，从而大幅提升了封装的可靠性和长期稳定性。因此，引入第二相极性导电流体的创新封装策略，不仅简化了电泳显示器件的封装工艺(如降低了对上基板与像素格精确贴合度的要求)，还从根本上提升了器件的封装质量和运行可靠性。这一技术革新有效解决了像素污染、边缘效应等常见问题，为电泳显示技术的发展开辟了新的路径。
6、在本发明的一些实施方式中，所述第二相流体为极性液体。不与油墨溶剂(通常为烷烃类物质)互溶的极性液体即可。
7、在本发明的一些实施方式中，所述第二相流体为水、乙醇、乙二醇及丙三醇中的至少一种。采用水、乙醇、乙二醇或丙三醇等对人体毒性相对较小的导电液体，更环保。
8、在本发明的一些实施方式中，所述第二相流体的高度不高于所述像素墙的高度。精确调控第二相流体高度以减少压降、维持系统稳定性并提升显示效果，过高的高度在加电条件下可能由于电场分布不均或局部应力集中所致引发墨水相薄膜的破裂，这种破裂不仅会导致墨水及其中的particle(如墨水中经过修饰的金属导电颗粒等)的横向扩散或“窜扰”，即“墨水翻墙”现象，还可能会造成图像模糊或色彩不均。此外，第二相流体高度的增加还会直接降低整体的透光率，尤其对于电子纸等需要高透光率的应用场景，这一影响尤为重要。过厚的流体层会吸收或散射更多的光线，从而降低显示效果，使得屏幕亮度降低，对比度减弱，甚至影响用户阅读或操作的清晰度与舒适度。将第二相流体的高度精确控制既能有效减少压降，避免墨水相薄膜的破裂或油墨窜扰问题，又能保证足够的透光率，从而显著提升产品的显示效果和用户体验。同时，这种精细调控还有助于提高系统的稳定性和耐用性，延长产品的使用寿命。
9、在本发明的一些实施方式中，所述第二相流体的高度小于20μm。像素墙高度需要大于20微米，具体高度可自主调控，而第二相流体高度只要不高于像素墙高度即可，但越薄越好，如果工艺允许，厚度最佳为小于20微米，只需要其能够起到墨水限域分割的作用即可。
10、在本发明的一些实施方式中，所述胶框高度满足如下条件：像素墙高度<胶框高度且所述像素墙高度与极性液体高度之和与胶框高度相等。通过控制胶框高度实现对第二相流体的高度控制。
11、在本发明的一些实施方式中，所述墨水高度不高于像素墙高度。在将墨水填充进像素墙间隙中时，精确控制墨水的沉积高度，确保其严格不超越像素墙的边界。这一控制策略主要目的在于维持墨水薄膜的顶部平整，不超越像素墙的顶端，以达成高度有序的像素级限定区域，该过程巧妙地利用了墨水与像素墙材料间润湿性的差异，以及像像素墙边缘几何形态所固有的能量壁垒效应，实现对于墨水的像素级限域，强化墨水在预定区域内的附着，同时利用像素墙边缘的几何特征，如尖锐的边角或特定的表面纹理，形成自然的物理屏障，从而有效抑制了墨水及其内部粒子(如颜料颗粒、添加剂等)在横向上的无序扩散或“窜扰”，进而使得墨水更不易跳出原像素墙内。
12、在本发明的一些实施方式中，所述像素墙的材料选自亲水疏油材料，优选为亲水性环氧树脂。像素墙需要尽可能亲第二相流体疏墨水，可采用双酚a型环氧树脂、线性酚醛环氧树脂等。
13、在本发明的一些实施方式中，所述墨水中分散有导电颗粒，所述导电颗粒可在墨水溶剂中分散，但不在第二相流体中分散。可沿用现阶段使用的常规修饰方法对其加以修饰，使其只在墨水溶剂中分散，但不在第二相流体中分散。
14、在本发明的一些实施方式中，所述墨水通过界面自组装工艺实现在第二相流体环境中的像素内限域填充，或通过喷墨打印像素化填充墨水。
15、在本发明的一些实施方式中，所述贴合封装通过施加向下压力的方式贴合封装，或使所述墨水经冷冻相变后，浸入第二相流体中进行贴合封装或采用液晶滴下(odf)加注后进行贴合封装。
16、在本发明的一些实施方式中，贴合过程中对上基板的中部及两端分别施加向下的压力，中部的压力大于两端的压力。通过施加向下的压力，使得上基板和下基板贴合，从而使得上下基能够牢固的粘贴在一起。通过将力主要施加在上基板中间部分从而使得器件上基板能保证平整，而非呈现凸起的状态，使得过量的第二相流体能够在完全贴合前被去除。中部的压力稍大于两端的压力即可，只需满足使得上基板能稍稍变形(只需要轻微形变)，以允许上基板中间部分能够比侧面和边缘更早的接触极性液体，使得极性液体能够从边缘处排出。
17、在本发明的一些实施方式中，所述上基板和下基板均为导电基板。
18、根据本发明的另一个方面，提出了上述方法在制备电子纸显示装置中的应用。
19、根据本发明的一种优选的实施方式的应用，至少具有以下有益效果：本发明方案的墨水像素级限域填充封装方法在制备电子纸过程中具有良好的应用前景，通过该封装方法封装后的墨水可较好地避免跳出原来所在的像素格子，进入到相邻的像素格内，显著提升了电子纸的分辨率与精度，从而使得电子纸具有更加清晰、锐利的图像边缘和更加稳定的性能表现。
20、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
1.一种电子纸墨水的像素级限域填充封装方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的电子纸墨水的像素级限域填充封装方法，其特征在于：所述第二相流体为极性液体。
3.根据权利要求1所述的电子纸墨水的像素级限域填充封装方法，其特征在于：所述第二相流体为水、乙醇、乙二醇及丙三醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的电子纸墨水的像素级限域填充封装方法，其特征在于：所述第二相流体的高度不高于所述像素墙的高度；和/或，所述墨水高度不高于像素墙高度。
5.根据权利要求1所述的电子纸墨水的像素级限域填充封装方法，其特征在于：所述胶框高度满足如下条件：像素墙高度<胶框高度且所述像素墙高度与极性液体高度之和与胶框高度相等。
6.根据权利要求1所述的电子纸墨水的像素级限域填充封装方法，其特征在于：所述像素墙的材料选自亲水疏油材料，优选为亲水性环氧树脂。
7.根据权利要求1所述的电子纸墨水的像素级限域填充封装方法，其特征在于：所述墨水通过界面自组装工艺实现在第二相流体环境中的像素内限域填充，或通过喷墨打印像素化填充墨水。
8.根据权利要求1所述的电子纸墨水的像素级限域填充封装方法，其特征在于：所述贴合封装通过施加向下压力的方式贴合封装，或使所述墨水经冷冻相变后，浸入第二相流体中进行贴合封装或采用液晶滴下加注后进行贴合封装。
9.根据权利要求1所述的电子纸墨水的像素级限域填充封装方法，其特征在于：贴合过程中对上基板的中部及两端分别施加向下的压力，中部的压力大于两端的压力。
10.如权利要求1至9任一项所述的方法在制备电子纸显示装置中的应用。
